Hallo,
ich bin absoluter Elektroniklaie und habe folgendes Problem: Bei einer Schaltung wird mittels Quarz und 4060 eine Frequenz, in meinem Fall 125 kHz, erzeugt und soll dann mit einem 40103 geteilt und feineingestellt werden. Um die Schaltung möglichst universell zu halten, sind im Schaltplan Schalter mit den entsprechenden Pins des 40103 verbunden, dann darf man probieren. Ich möchte mir aber unnütze Löterei ersparen, da ich nur eine Ausgangsfrequenz möglichst nahe bei 133,7 hz (Teilung etwa durch 934,9) und allenfalls noch möglichst nahe bei 129,6 hz (Teilung etwa durch 664,5) benötige. Wie berechne
ich das Teilungsverhältnis bei Belegung der Pins beim 40103 ?
Wenn es wie vermutet ein Theta-Wellengenerator werden soll ist die Augangswellenform Deiner wahrscheinlichen Schaltung ja Rechteck. Dafür ziemlich ungeeignet. Brauchst da sicher Sinus, so wie ich das von den esoterischen Zauberkisten kenne. Die Berechnung eines Filters der das aus Deinen Rechteck macht traue ich Dir nach Deinem Ausgangspost nicht zu. Leichter lässt sich solch Welle mit einem kleinen Microcontroller, am besten einen mit DA Wandler Ausgang damit Du gleich Analoges Signal hast. Als Filter da reicht dann ein einfaches RC-Glied.
Programme zu ändern geht schneller als die Schaltung umzulöten.
Wissen was man tut muss man aber trotzdem.
So einen quarzstabilen Frequenzteiler habe ich mal zum experimentieren aus zwei CD4518 als 19 Zoll Einschubvariante gebaut.
Wenn dir die beiden Frequenzen 133,33 Hz und 129,03 Hz genügen, dann kannst du auch nur einen einzigen CD4518 mit nur zwei BCD Codierschalter einsetzen und die Grundfrequenz von 8 kHz (aus 4,096 MHz Quarz generiert) vom CD4060 immer nur durch 60 oder 62 teilen.
der 40103 kann nur bis 256 teilen:
mein Fehler, ich muss beim 4060 nicht 125khz, sondern 15,625khz abnehmen (bloß ein anderer Pin...). Damit komme ich auf Teilungsfaktoren möglichst nahe bei 116,86 bzw. 120,56.
Ich brauche tatsächlich ein Signal möglichst nahe beim Sinus, um einen Schrittmotor anzutreiben. Das Ganze soll ein astronomisches Fernrohr antreiben. Dazu ist die grundsätzliche Schaltung entwickelt worden und genau richtig.
Zu der Schaltung gehören auch noch andere Komponenten, die ich hier nicht erwähnt habe. Deshalb ist mir mit einer grundsätzlichen Neukonstruktion nicht gedient. Und einen Mikroprozessor kann ich schon gar nicht programmieren.
Ich muss halt nur wissen, welche Pins des 40103 ich auf High legen muss, um auf die gewünschten Teilungsverhältnisse zu kommen.
Ich brauche tatsächlich ein Signal möglichst nahe beim Sinus, um
einen Schrittmotor anzutreiben. Das Ganze soll ein astronomisches
Fernrohr antreiben. Dazu ist die grundsätzliche Schaltung entwickelt
worden und genau richtig.
Machs mit Software und einem Analogon zum Besenham-Algorithmus. Dann wirds beliebig genau.
Wieso ein Schrittmotortreiber Sinus braucht entzieht sich meiner Kenntnis. Oder willst du den Schrittmotor mit Sinus-TTL (hab ich grad erfunden!) treiben?
Na wenigstens eine vernünftige Begründung, Arnos Vermutung für Gehirnwellen war doch etwas abwegig. Die Erdrotation ist mindestens quarzgenau, da rentiert sich die Schaltung.
Hier die Beschaltung eines (74HC)40103 als Teiler durch N.
Den 40103 gibt es in der alten langsameren CMOS-Version und der schnelleren HC-MOS, hier das Datenblatt von Philips zum 74HC40103:
https://assets.nexperia.com/documents/data-sheet/74HC40103.pdf
Achtung, die HC-MOS geht nur bis max. 6V Betriebsspannung, die alte bis >15V.
CP clock-pulse ist der Eingang vom Quarzoszillator kommend, /TC und /PE verbunden sind der Ausgang, /PL und /MR müssen auf Plus, /TE auf GND.
Wieso ein Schrittmotortreiber Sinus braucht entzieht sich meiner
Kenntnis. Oder willst du den Schrittmotor mit Sinus-TTL (hab ich grad
erfunden!) treiben?
Heute ist Faschingsdienstag, da kann schon mal Freitag sein.
der 40103 kann nur bis 256 teilen:
mein Fehler, ich muss beim 4060 nicht 125khz, sondern 15,625khz abnehmen
(bloß ein anderer Pin...). Damit komme ich auf Teilungsfaktoren
möglichst nahe bei 116,86 bzw. 120,56.
Normale Teiler teilen nur ganzzahlig. Also 116 oder 117.
Ich brauche tatsächlich ein Signal möglichst nahe beim Sinus, um
einen Schrittmotor anzutreiben.
Das macht man grundsätzlich anders, denn aus deinem Teiler kommt ein Digitalsignal. Das könnte man zwar theoretisch filtern, ist aber eher ungünstig.
Das Ganze soll ein astronomisches
Fernrohr antreiben. Dazu ist die grundsätzliche Schaltung entwickelt
worden und genau richtig.
Wozu dann die Frage? Bau sie exakt so nach wie im Original und gut. Aber dann hast du keinen Sinus. Ein Schaltplan wäre sinnvoll für die Mitleser.
Zu der Schaltung gehören auch noch andere Komponenten, die ich hier
nicht erwähnt habe. Deshalb ist mir mit einer grundsätzlichen
Neukonstruktion nicht gedient. Und einen Mikroprozessor kann ich schon
gar nicht programmieren.
Vielleicht kann das aber jemand hier im Forum, ggf. gegen ein kleines Entgeld.
Ich muss halt nur wissen, welche Pins des 40103 ich auf High legen
muss, um auf die gewünschten Teilungsverhältnisse zu kommen.
Man muss die Steuereingänge auf den passenden Wert legen. Aber dann kommt am Ende weder ein Sinus noch ein "normales" Digitalsignal raus, sondern nur ein kurzer Puls. Das kannst du so nicht gebrauchen.
Das Ganze soll ein astronomisches
Fernrohr antreiben. Dazu ist die grundsätzliche Schaltung entwickelt
worden und genau richtig.
Wenn sie genau richtig ist, warum musst du sie dann ändern?
Zu der Schaltung gehören auch noch andere Komponenten, die ich hier
nicht erwähnt habe. Deshalb ist mir mit einer grundsätzlichen
Neukonstruktion nicht gedient.
Du kannst ja den Rest einfach so lassen, wie er ist und nur das Teilergedöhns durch einen µC ersetzen.
Und einen Mikroprozessor kann ich schon
gar nicht programmieren.
Dann lerne es endlich. Ist ja nicht so, dass es die Dinger erst seit gestern gibt.
Um aus dem Ausgangsimpuls ein Rechteck zu machen kann man eine einfaches D-Flipflop nachschalten, das allerdings die Frequenz halbiert.
Es gibt auch eine Menge Vorschläge, um mit einem Arduino Sinusschwingungen zu erzeugen. Suche nach "arduino sine wave generator".
Das sind allerdings viele Methoden, eine Generator-Hardware wie z.B. XR2206, oder ein freischwingender RC-Oszillator ohne die gewünschte Genauigkeit. Für quarzgenaue Frequenz darf es nur von Arduino-Quarztakt bestimmt sein, das ist etwas aufwendiger. Meistens ein simpler DA-Wandler zusätzlich.
Ganz ohne Zusatzhardware funktionieren die wenigsten. Das DDS-Verfahren ist eigentlich identisch mit Bresenham.
Auf Kosten von etwas größerem Gezappel wird die Frequenz feiner
einstellbar.
Das Gezapple ist prinzipbedingt immer abhängig vom vorhandenen Takt und der gewünschten auszugebenden Frequenz.
Wenn die Beiden teilerfremd sind, dann zappelt es halt.
Vielleicht ist es günstiger mit dem CD4060 den 4 MHz Quarz nicht direkt auf 15.625 Hz (Q8 an Pin 14) runter zu teilen, sondern nur auf 62.500 Hz (Q6 an Pin 4), dadurch hast du dir die Möglichkeit geschaffen, mit dem CD40103 zwischen 129,6 Hz und 133,7 Hz feinere Abstufungen zu realisieren. Dann bekommst du insgesamt sogar 8 Abstufungen in fast 0,5 Hz Schritten hin, weil du einen höheren Teilerfaktor des CD40103 ausnutzen kannst. Statt einer festen Konfiguration kannst du auch einen 8-fach-DIP-Schalter einsetzen.
Am Ende der Kette muss aber noch einmal mit einem D-Flip-Flop, oder mit einem CD4017 durch 2 geteilt werden, damit du ein symmetrisches Rechteck herausbekommst, um anschließend im Bedarfsfall daraus einen Sinus formen zu können.
Und einen Mikroprozessor kann ich schon gar nicht programmieren.
Es heißt Mikrocontroller, nicht Mikroprozessor. Und genau dafür ist dieses Forum da, damit hier zum Thema Mikrocontroller alle Hilfe bekommen können, egal ob Fortgeschrittene oder absolute Anfänger.
Nicht zufällig heißt dieses Forum "www.mikrocontroller.net".
Es gibt hier zwar leider viele Schwätzer, die nur Texte schreiben, aber es gibt auch Teilnehmer, die konkret helfen.
Für deine 129,6 Hz must du dir einen Quarz suchen,
der ein ganzzahliges vielfaches dieser Frequenz hat.
Wenn der nicht zu finden ist, gibt es noch die
Möglichkeit einer Sonderanfertigung.
Oder bau einen Stimmgabeloszillator, den kannst du
duch abschleifen der Zinken sehr genau abgleichen.
Der ist schon ziemlich genau, aber nicht ganz so
genau wie ein Quarzoszillator. Aber vielleicht
reicht das für deine Zwecke.
Dann nimm einen 4,096 MHz Quarz und teile ihn mit dem CD4060 an Q6 durch 64 (4.096.000*2^-6) auf 64 kHz runter (Pin 4) und danach mit deinem CD40103 durch 247 und anschließend nochmal durch 2 auf 129,55 Hz.
Wenn du an deinem Quarz die Lastkapazität weglässt, dann schwingt er sogar noch etwas höher und mit ein bisschen Glück kommst du dann am Ende ziemlich exakt auf die gewünschten 129,6 Hz raus.
Leichter lässt sich solch Welle mit einem kleinen Microcontroller, am
besten einen mit DA Wandler Ausgang damit Du gleich Analoges Signal
hast.
DDS-Generatoren gibt es als fertige Hardware, z.B. AD9833. Der uC hat dann nur noch die Aufgabe, die Register passend zu setzen. Das spart den DAC im uC und zeitkritische Programmierung.
DDS-Generatoren gibt es als fertige Hardware, z.B. AD9833. Der uC hat
dann nur noch die Aufgabe, die Register passend zu setzen. Das spart den
DAC im uC und zeitkritische Programmierung.
Das hilft den Esoterikern aber nicht weiter, denn diese Generatoren
haben deutliche Nebenlinien (im Zeitbereich auch Jitter genannt)
die einem das Nutzsignal versauen.
Das hilft den Esoterikern aber nicht weiter, denn diese Generatoren
haben deutliche Nebenlinien (im Zeitbereich auch Jitter genannt)
die einem das Nutzsignal versauen.
Der Esotheriker will angeblich ein Teleskop damit ansteuern. Dafür braucht er aber einen Sinus. Her hat sich aber lange nicht mehr gemeldet. Das Problem ist also nicht wirklich wichtig.
Ich bin mir sicher, dass es für einen Arduino ein Steppermotorshield mit z.B. dem DRV8825 Schrittmotortreiber gibt. Dann muss gar nichts gelötet werden. Da kommt Sinus als PWM raus. Auf dem Controller selbst einen DDS-Algorithmus. Gerade bei solchen Geschwindigkeiten kannst Du die Frequenz bis in den µHz Bereich variieren.
Die Frequenz ist so stabil und genau wie Deine Taktquelle.
